AI跑分排名第一 联发科Helio P90凭什么击败麒麟980、骁龙855?

芯智讯 中字

AI跑分排名第一!联发科Helio P90凭什么击败麒麟980、骁龙855?

2018年12月13日下午,联发科在深圳华侨城洲际酒店召开了的“联发科Helio P90暨全球合作伙伴大会”。联发科总经理陈冠周,联发科无线通信事业部总经理李宗霖、联发科首席技术官周渔君等众多高官悉数到场,同时谷歌、微软、旷视等众多合作伙伴的高管也前来为联发科站台。现场也是人气爆棚,粗略估计到场的参会人员应该五六百位左右。足见外界对于联发科此次倾力打造的Helio P90的关注。

可以说,13日的Helio P90发布会,是近两年多以来联发科举办的规模最大的一场产品发布会。如果笔者没有记错的话,上一次同样规模的新品发布会还是2016年3月16日的“Helio X20发布会暨客户大会”,当时同样也是在深圳华侨城洲际酒店。

不同的是,当时联发科的风头正盛,Helio X20/X25一经发布,就得到了一众手机厂商的追捧,当时小米、魅族、乐视、360等厂商还曾争夺首发。不过,随着下半年国内运营商中国移动对入库机型标准的调整(要求支持Cat.7),以及联发科激进推出10nm Helio X30失利的影响,再加上高通在中端市场的发力,联发科丢失了很多订单。2017年上半年,联发科跌入谷底。幸亏下半年及时推出了支持Cat.7的Helio P23/P30,挽回了一些市场。

而随着2017年下半年苹果、华为纷纷推出了集成了人工智能(AI)内核NPU的SoC,联发科也开始押宝AI。今年3月推出了旗下首款AI处理器——Helio P60,并且迅速得到了OPPO、vivo、小米、诺基亚等众多客户的认可和采用,在市场上取得了不错的表现。

而这一次Helio P90发布会的主题为“AI不释手”,显然,Helio P90相比P60在AI方面必然得到了进一步的加强。那么Helio P90的AI性能到底有多强呢?

AI跑分排名第一,麒麟980、骁龙855都不是对手?

在13日的发布会上,联发科技首席技术官周渔君公布了一组联发科Helio P90与高通骁龙855以及“一家国内手机芯片厂商的7nm芯片”(应该就是华为麒麟980)在Mobilenet-v1、Inception-v3、Resnet-v1-50等神经网络上的AI性能的对比数据。

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从上面这张图上我们可以看到,在这三个神经网络上,Helio P90的AI性能表现均优于骁龙855和麒麟980。特别是在Resnet-v1-50网络上,优势更为明显。

可能不少人会觉得联发科自己做的测试数据可能并不够客观公众,所以在现场,周渔君还贴出了第三方AI跑分测试软件AI Benchmark的最新跑分排名。

AI Benchmark是由苏黎世联邦理工学院的研究人员共同开发,致力于通过这一程序清楚显示每个设备的AI性能和功能。AI Benchmark能够评估智能手机在图像分类,面部识别,图像超分辨率以及照片增强、分割、去模糊等一系列开源算法中的表现,通过综合评分将各芯片的综合AI性能进行排名。

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从AI Benchmark的数据来看,联发科Helio P90以25645分排名第一,高通骁龙855以22082分排名第二,华为麒麟980以21526分排名第三。

惊不惊喜?意不意外?

此前在AI上名不见经传的联发科,不声不响的,一上来就把AI芯片领域的老大和老二给干了,而高通骁龙855才刚刚超越麒麟980坐上第一的宝座没几天......

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值得注意的是,Helio P90采用的制程工艺是12nm,支持双通道的LPDDR4内存,而后两者则都是7nm,支持4通道的LPDDR4内存。显然,制程工艺和内存带宽并不占优的情况下,Helio P90的AI性能还能够胜出,确实令人大跌眼镜。

Helio P90 AI性能胜出的关键是什么?

目前在手机SoC市场,在AI计算方面主要分为两派,一派是以苹果、华为为代表的,直接在手机SoC当中集成AI硬核NPU,通过NPU来进行AI计算的;另一派是以高通为代表的通过CPU/GPU/DSP等现有的硬件资源的灵活调配,异构计算的方式来实现AI计算的。相比之下,联发科的AI架构与高通更为类似。

早在今年的CES展会期间,联发科就正式推出了NeuroPilot 人工智能平台。这个平台通过整合联发科的SoC当中的CPU、GPU、APU(AI处理器:Artificial intelligence Processing Unit)及软件(如NeuroPilot SDK),来形成一个完整的人工智能解决方案。也就是说,CPU、GPU、APU都会参与到人工智能运算当中。

此前联发科的Helio P60虽然引入了APU,但是实际上这个APU并不等于苹果A12或者麒麟980里的NPU。今年上半年,联发科相关人士在接受芯智讯采访时表示,“APU是一个AI处理器的统称,会根据不同的市场定位和需求采取不同的配置,它既可以是一颗DSP,也可以是两颗DSP,也可以是NPU,或者是其他的组合,更具有灵活性。”然后通过NeuroPilot 人工智能平台来对CPU、GPU、APU进行统一调配。

(有报道称,此前Helio P60当中的APU,实际是基于联发科此前的VPU模块的升级。)

与此前的Helio P60一样,此次发布的Helio P90依然采用的是异构AI计算的方案,不过,Helio P90的APU升级为了APU 2.0。

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在联发科无线通信事业群产品规划总监李彦辑看来,终端AI处理单元的设计挑战主要在于:AI运算力、低功耗设计和内存带宽需求的优化。所以,联发科的新的APU2.0相比前代的APU 1.0的设计具有更高的效能,更出色带宽利用,更高效的硬件利用率。

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具体的数据对比方面,APU2.0相比APU 1.0在AI算力上提升了4倍,达到了1.1TMACs以上(1127GMACs,约2.25TOPs),同时支持INT8与FP16,对于带宽的需求降低了50%,功耗降低了50%。

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另外联发科公布的数据还显示,其APU2.0的整体AI运算能力达到了传统DSP的4倍左右,达到了CPU的50倍。而在功耗方面,APU2.0从事AI运算的功耗只有DSP的50%不到,相比CPU更是降低了95%。(说实话,CPU本来就不适合做绝大多数的AI计算,而且联发科也并未给出对比的CPU/GPU/DSP是哪一款,所以看看就好。)

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另外一组数据显示,Helio P90的APU2.0在推理速度上要比Cortex-A73 CPU快7倍,在功耗上只有Cortex-A73 CPU的1/5。

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此外,原来的NeuroPilot人工智能平台也升级为了NeuroPilot 2.0,除了可以完全兼容谷歌Android Neural Networks API (Android NNAPI) 的平台,还提供完整的开发工具,为开发商及设备制造商充分利用TensorFlow、TF Lite、Caffe和Caffe2等业界常用框架结合Helio P90研发AI创新应用程序提供了开放型平台。

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谷歌Android AI和相机部门负责人Brahim Elbouchikhi在会上也表示,在与联发科的共同合作之下,谷歌的人脸检测机器学习套件在P90 APU上的时延已经降低到了55ms。

双核A75+六核A55,升级Cat.12基带

作为八核处理器以及三丛集十核处理的首创者,联发科Helio P90此次并未采用与麒麟980、骁龙855类似的大中小核三丛设计,而是采用了两颗主频2.2GHz的Arm Cortex-A75核心,6颗主频为2.0GHz的Cortex-A55核心的big-LITTLE八核架构。

联发科表示,大中小核的设计,实际上大多数时候,最高一档的大核是很少会被使用到的,可能跑分的时候会用到。而联发科强调的是用户体验,诚实的把技术用在用户能够感受到的体验上,另外成本也能更好。而其最新的CorePilot技术确保芯片能够以最高效的方式在八核之间实现运算资源的最优配置,确保了Helio P90能够充分发挥八核架构优势,能够以最低功耗为用户提供最高性能,将电池寿命与随需供电完美结合。

此外,在GPU方面,Helio P90并没有采用的Arm的Mali GPU,而是采用了来自Imagination的IMG 9XM-HP8 GPU(PowerVR GM9446),频率最高颗到970MHz。

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根据联发科公布的数据,相比之前的Helio P70的CPU单核性能提升了30%,多核性能提升了15%,GPU性能提升了50%。

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基带性能方面,Helio P90支持双4G SIM卡双VoLTE,支持Cat-12(DL)/Cat-13(UL) LTE网络标准,相比前代网络延时减少80%,通话及传输功耗降低20%,保证最佳网络通话质量。

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同时,Helio P90还支持4x4 MIMO和256QAM,集成2x2 802.11ac和蓝牙5.0,即使在人口稠密的地区,也能提供更好的数据吞吐量与网络覆盖。

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